Fe70Ni30合金粉体触媒及合成金刚石中杂质元素的原子发射光谱分析

为了分析合成金刚石中的杂质元素,以粉体Fe70Ni30合金触媒及石墨为原料,用静态高压技术合成出金刚石,分别对触媒和金刚石进行了原子发射光谱分析。测试结果表明：触媒里具有Co、Ca和Mn等22种含量值在0.0001-1.5 wt%之间的杂质元素;合成金刚石中有含量值在0.00005-0.02 wt%之间的Fe、N i和Ca等10种杂质元素。这些杂质元素对金刚石质量和性能的影响进行了定性讨论。采用粉末触媒合成金刚石,其合成晶体中含有一定量的杂质元素是很难避免的,除合理采用合成工艺外,还可以通过严格控制原材料纯度等一些措施,来降低合成晶体中杂质元素的含量,进而提高合成金刚石的质量。

Fe_(70)Ni_(30)粉末触媒中Ⅱa型金刚石大单晶的高温高压合成

在6.5 GPa高压条件下,使用Fe_(70)Ni_(30)粉末触媒研究了Ⅱa型金刚石大单晶的合成。实验结果表明,若不对晶种表面进行保护,高温高压条件下金刚石晶种将发生碳化,致使难以合成出金刚石。当合成腔体中除氮剂Ti/Cu添加量达到2.2wt%时,所合成的金刚石大单晶呈现为无色透明,利用傅里叶显微红外光谱仪(FTIR)对所合成的金刚石大单晶进行了测试,所合成的晶体中不含有氮杂质。然而,FTIR测试结果表明所合成的Ⅱa型金刚石大单晶中有碳-氢基团的存在,其对应的FTIR特征吸收峰分别位于2850 cm^(-1)和2920 cm^(-1)处。此外,所合成的Ⅱa型金刚石大单晶的Raman特征峰位于1132.13 cm^(-1)处,且其结晶度非常高。

高温高压下用氧化硼添加剂合成金刚石

文章研究了氧化硼添加剂对F e70N i30触媒合成金刚石的影响。当前掺硼金刚石是研究的热点,但关于利用F e70N i30触媒合成掺氧化硼的金刚石的文章却不多。在实验中将一定比例的氧化硼添加到石墨-F e70N i30粉末体系中并混合均匀,在六面顶压机上利用高温高压合成掺氧化硼金刚石。实验结果表明,添加一定量的氧化硼对金刚石的合成压力和温度的影响不大,但掺氧化硼合成的金刚石与不掺杂合成的金刚石在颜色和表面形貌上有很大的区别。对这种情况作了比较和分析。